- CPU kešatmiņa (L1, L2, L3 un pat L4) ievērojami samazina latentumu salīdzinājumā ar RAM un ir būtiska reālās pasaules veiktspējai.
- Kešatmiņas hierarhija līdzsvaro ietilpību un ātrumu: L1 un L2 katram kodolam, koplietots L3 un dažos gadījumos L4 kā GPU atbalsts.
- Latentums, joslas platums un kešatmiņas sasniegumu biežums nosaka veiktspēju spēlēs un intensīvās darba slodzēs, kā arī RAM ātrumu.
- Tādas tehnoloģijas kā AMD 3D V-Cache paplašina L3 kešatmiņu, izmantojot 3D sakraušanu, ievērojami uzlabojot spēļu veiktspēju.
Apspriežot procesorus, uzmanība gandrīz vienmēr tiek pievērsta kodoliem, frekvencei un ražošanas procesam, taču kešatmiņa un tās latentums lielākoties tiek ignorēti, lai gan tie ir būtiski sistēmas faktiskajai veiktspējai. Izpratne par to, kas notiek starp centrālo procesoru, kešatmiņu un operatīvo atmiņu, ļauj mums saprast, kāpēc divi procesori ar vienādu frekvenci var darboties ļoti atšķirīgi.
Pēdējos gados tādi jēdzieni kā kešatmiņas latentums, L1/L2/L3 joslas platums un tādas tehnoloģijas kā AMD 3D V-Cache ir kļuvušas par galvenajiem dalībniekiem salīdzinošajos testos, spēlēs un C++ veiktspējas testos, kur pat dažu nanosekundžu atšķirības mērīšana var pilnībā mainīt rezultātu. Apskatīsim visu, kas slēpjas aiz CPU kešatmiņas latentuma, kāpēc tas ir tik svarīgi un kā tas tiek mērīts praksē.
No centrālā procesora un operatīvās atmiņas (CPU) atšķirības līdz kešatmiņas rašanās brīdim
Astoņdesmitajos gados procesoru ātrums pieauga daudz straujāk nekā atmiņas ātrums . Centrālie procesori sāka izpildīt instrukcijas ļoti strauji, savukārt RAM piekļuves laiki saglabājās relatīvi gari. Rezultāts bija pastāvīgs sašaurinājums: procesors pavadīja ievērojamu laiku, gaidot datu saņemšanu.
Lai novērstu šo veiktspējas atšķirību, inženieri ieviesa kešatmiņu kā starpslāni starp centrālo procesoru (CPU) un operatīvo atmiņu (RAM). Ideja ir vienkārša, bet jaudīga: ļoti tuvu procesoram un ārkārtīgi ātrā atmiņā uzglabāt datus un instrukcijas, kas centrālajam procesoram (CPU) visticamāk būs nepieciešamas īstermiņā. Tas samazina efektīvo latentumu un maskē operatīvās atmiņas (RAM) relatīvo lēnumu.
Mūsdienu datorā mēs varam skaidri atšķirt trīs atmiņas līmeņus: lielapjoma atmiņa (HDD, SSD) — milzīga, bet lēna; RAM — daudz ātrāka, bet joprojām ar ievērojamu latentumu; un centrālajā procesorā integrētā kešatmiņa — niecīga pēc ietilpības, bet nepārprotami ātrākā.
Kešatmiņa nav paredzēta tikai procesoram: cietajiem diskiem, SSD diskiem, grafiskajiem procesoriem, printeriem un citām ierīcēm arī ir savas iekšējās kešatmiņas, lai paātrinātu piekļuvi datiem. Tomēr centrālā procesora kešatmiņai ir vistiešākā ietekme uz ikdienas lietotāja pieredzi.
Kas ir centrālā procesora kešatmiņa un kā tā darbojas?
CPU kešatmiņa ir SRAM atmiņa, kas integrēta procesora mikroshēmā un spēj darboties ar neticami lielu ātrumu un latentumu nanosekundes daļās. Atšķirībā no RAM (DRAM), tai nav nepieciešama pastāvīga atsvaidzināšana, tās ražošana ir dārgāka un tai ir daudz mazāka ietilpība; tāpēc tā ir paredzēta tikai ļoti īslaicīgiem, kritiski svarīgiem datiem.
Tās galvenā funkcija ir darboties kā īpaši ātrai buferim starp centrālā procesora kodoliem un operatīvo atmiņu (RAM) . Kad programma tiek palaista, tās kods un dati vispirms tiek ielādēti no atmiņas RAM adrešu telpā. No turienes centrālā procesora integrētais atmiņas kontrolieris, ievērojot piekļuves modeļus un paredzēšanas algoritmus, uz kešatmiņu ievieto blokus, kas, visticamāk, tiks izmantoti.
Tipisks process ir šāds: centrālais procesors pieprasa atmiņas adresi, vispirms pārbaudot L1 kešatmiņu , tad L2 un visbeidzot L3. Ja dati tiek atrasti kādā no šiem līmeņiem, notiek kešatmiņas "trāpījums", pieprasījums tiek ātri apstrādāts un tiek ietaupīti daudzi pulksteņa cikli. Ja dati netiek atrasti nevienā no šiem līmeņiem, notiek kešatmiņas "kļūda", un dati ir jāizgūst no RAM, kurai ir augstāka latentuma pakāpe un mazāka efektīva joslas platums mazām operācijām.
Šīs atmiņas hierarhijas dizains ir veidots, lai panāktu līdzsvaru: mazas, ārkārtīgi ātras kešatmiņas tuvu kodolam un arvien lielāki, bet lēnāki līmeņi, tiem attālinoties no izpildvienībām. Visa mūsdienu centrālā procesora veiktspējas maģija ir atkarīga no trāpījumu skaita maksimizēšanas un kļūdu izmaksu samazināšanas.
Kešatmiņas līmeņi: L1, L2, L3 un pat L4
Mūsdienu procesoriem parasti ir trīs kešatmiņas līmeņi, kas integrēti pašā mikroshēmā: L1, L2 un L3 . Dažiem specifiskiem modeļiem ir arī L4 līmenis, kas parasti tiek ieviests kā atsevišķa mikroshēma, līdzīgi kā eDRAM, ļoti specifiskiem uzdevumiem, piemēram, papildu resursu nodrošināšanai integrētajam GPU.
Katru kešatmiņas līmeni raksturo faktoru trijstūris: fiziskais attālums no kodola, latentums un ietilpība. Jo tuvāk tas atrodas izpildvienībām, jo zemāka ir latentuma vērtība, bet arī mazāks ir tā izmērs, jo tranzistoru izmaksas ievērojami palielinās.
Kešatmiņa L1: pirmā ugunslīnija
L1 kešatmiņa atrodas vistuvāk kodolam un ir ātrākā no visām kešatmiņām . Tā parasti ir sadalīta divos atšķirīgos blokos: L1 datu kešatmiņā (L1D) un L1 instrukciju kešatmiņā (L1I). Pirmajā tiek glabāti apstrādājamie operandi, bet otrajā — dekodētās instrukcijas, ko kodols izpildīs.
Katram kodolam ir sava L1 kešatmiņa, kas netiek koplietota ar citiem, kas nozīmē, ka starp dažādiem kodoliem nav tiešas L1 koherences. Parasti daudzās mūsdienu arhitektūrās mēs runājam par 32 KB L1D un 32 KB L1I uz katru kodolu , lai gan daži dizaini palielina šīs vērtības. Nedaudz lielākus apjomus var atrast dažos augstas klases procesoros vai serveros.
Runājot par veiktspēju, L1 piedāvā latentumu, kas ir mazāks par nanosekundēm , un maksimālo lasīšanas ātrumu tūkstošiem GB/s tādos etalonu rīkos kā AIDA64. Piemēram, mūsdienīgs Ryzen procesors var sasniegt L1 latentumu aptuveni 0,7 ns ar joslas platumu, kas pārsniedz 2.700 GB/s, taču tas ir maza izmēra, piemēram, 512 KB kopējās L1 kešatmiņas visos kodolos, cenā.
L2 kešatmiņa: līdzsvars starp izmēru un ātrumu
L2 kešatmiņa atrodas tieši aiz L1 kā otrais dublējuma slānis . Tās latentums ir nedaudz augstāks, bet joprojām ļoti zems salīdzinājumā ar RAM. Tās funkcija ir uzglabāt datus, kas neietilpst L1, bet joprojām tiek izmantoti diezgan bieži.
Vairumā patērētāju arhitektūru katram kodolam ir sava privāta 2. slāņa kešatmiņa , kas nav sadalīta datos un instrukcijās un kuras lielums parasti svārstās no 256 KB līdz 1 MB uz kodolu, lai gan jaunākās paaudzes serveros bieži sastopami lielumi 1 MB uz kodolu vai vairāk. Runājot par veiktspēju, tipisks ir joslas platums virs 1.300 GB/s ar latentumu aptuveni 2,7 ns.
Tā kā L2 slānis ir lielāks, tas palīdz samazināt kļūdas, kas citādi sasniegtu L3 vai RAM, ja pastāvētu tikai L1 slānis, saglabājot labu līdzsvaru starp ietilpību un latentumu . Dažās topoloģijās vairāki kodoli ir sagrupēti klasteros, kuriem ir kopīgs L2 slānis, ieviešot papildu koherences funkcijas un iekšējās kopnes.
L3 vai LLC (pēdējā līmeņa kešatmiņa)
L3 kešatmiņu bieži sauc arī par LLC (pēdējā līmeņa kešatmiņu), jo vairumā galddatoru procesoru tas ir pēdējais kešatmiņas līmenis pirms RAM. Tā ir lielākā un arī lēnākā kešatmiņa centrālā procesora pamatkorpusā.
Atšķirībā no L1 un L2 kešatmiņas, L3 kešatmiņa parasti tiek koplietota starp visiem kodoliem vai lielām kodolu grupām (piemēram, astoņu kodolu blokiem dažos AMD dizainos). Tas ļauj jebkuram kodolam atkārtoti izmantot cita kodola ievadītos datus, palielinot kopējo trāpījumu līmeni, lai gan tas ievērojami sarežģī konsekvences loģiku.
Vidējas klases galddatora procesorā L3 kešatmiņas apjoms var būt no 4 MB līdz 32 MB, savukārt serveru centrālie procesori, piemēram, dažas AMD EPYC sērijas, viegli sasniedz simtiem MB . Cena, kas jāmaksā, ir augstāka latentuma vērtība, kas var būt aptuveni 10 ns, un mazāka joslas platums nekā L1 un L2 kešatmiņai, lai gan joprojām diezgan ievērojams: aptuveni 900 GB/s jaudīgās sistēmās.
L4 kešatmiņa: īpaši gadījumi
L4 kešatmiņa ir īpašs gadījums, kas neparādās vairumā patērētāju centrālo procesoru (CPU) . Tā parasti tiek ieviesta kā eDRAM ārpus galvenā procesora korpusa, bet fiziski ļoti tuvu mātesplatei, un to izmanto procesoros ar integrētām grafiskajām kartēm, lai nodrošinātu papildu grafikas joslas platuma palielinājumu.
Klasisks piemērs bija Intel Core i5-5775C, kas apvienoja 6 MB L3 kešatmiņas ar 128 MB eDRAM, ko izmantoja kā L4 kešatmiņu integrētajam Iris Pro 6200 GPU. Šī atmiņa darbojās kā buferis grafikas datiem, samazinot sistēmas RAM slodzi un uzlabojot spēļu veiktspēju salīdzinājumā ar citiem iGPU bez šī atbalsta.
Kešatmiņas latentums un tā ietekme uz veiktspēju
Atslēgvārds, runājot par centrālā procesora kešatmiņu, ir latentums: laiks, kas nepieciešams centrālajam procesoram, lai piekļūtu datiem, kas glabājas noteiktā atmiņas līmenī. Šo latentumu mēra nanosekundēs (ns), un, lai gan šie laiki var šķist smieklīgi mazi, saskaitot tos līdz miljoniem piekļuves reižu sekundē, tie rada ievērojamu atšķirību.
Tipiskā kešatmiņas hierarhijā L1 latentums ir viszemākais (mazāk par 1 ns), L2 latentums tiek reizināts ar vairākiem faktoriem (piemēram, 2,7 ns), un L3 latentums atkal palielinās (tas var sasniegt 10 ns vai vairāk, it īpaši, ja tas atrodas atsevišķā mikroshēmā). Ja nevienā no kešatmiņām nav trāpījuma, procesoram ir jāpiekļūst RAM, kur latentums var strauji pieaugt līdz vairākiem desmitiem nanosekundēm pat ar ātru DDR5 atmiņu.
Reālās pasaules piemērs: ar Ryzen 7 7700X un DDR5 atmiņu ar ātrumu 6.000 MT/s un CL30 mēs varam redzēt vidējo RAM latentumu aptuveni 70 ns, salīdzinot ar 0,7 ns L1, 2,7 ns L2 un aptuveni 10 ns L3. Šī atšķirība izskaidro, kāpēc centrālajam procesoram ir tik svarīgi atrast datus kešatmiņā: katra kešatmiņas kļūda izraisa ievērojami ilgāku gaidīšanas laiku.
Latentums ir atkarīgs ne tikai no izmantotās atmiņas tehnoloģijas, bet arī no fiziskā attāluma un topoloģijas . Vecākos dizainos, kur L2 un L3 kešatmiņas bija uzstādītas mātesplatē, daudz tālāk no centrālā procesora (CPU), latentums bija daudz lielāks un veiktspēja cieta. Visu kešatmiņu integrēšana centrālā procesora korpusā ievērojami samazināja šīs aizkaves.
Papildus latentumam efektīvais kešatmiņas joslas platums (mērīts GB/s) norāda, cik daudz datu var pārsūtīt laika vienībā. Šeit atkal dominē L1 ar lasīšanas ātrumu, kas sintētiskajos etalonos pārsniedz 2.000 GB/s, kam seko L2 un L3 ar pieticīgākām vērtībām, taču joprojām krietni virs RAM.
Trāpījumi, kešatmiņas kļūdas un starpkodolu konsekvence
Kad centrālais procesors meklē datus un atrod tos vienā no kešatmiņas līmeņiem, mēs to saucam par kešatmiņas trāpījumu . Ja tas tos neatrod, notiek kešatmiņas kļūda , un centrālajam procesoram ir jāizmanto nākamais līmenis vai, sliktākajā gadījumā, operatīvā atmiņa. Jo vairāk trāpījumu tiek sasniegti augstākajos līmeņos, jo labāka ir sistēmas kopējā veiktspēja.
Kešatmiņas kļūmes ne tikai palielina latentumu; tās var arī izraisīt centrālā procesora (CPU) darba ciklu atkārtošanu vai instrukciju pārkārtošanu, jo dati vēl nav pieejami, kas "salauž" procesora iekšējo cauruļvadu un samazina tā funkcionālo vienību izmantošanu.
Vairākkodolu procesoros svarīga ir arī kešatmiņas koherence ; tas ir, tiek saglabāts konsekvents skatījums uz datiem, kas tiek koplietoti starp kodoliem, kuriem ir savas L1 un L2 kešatmiņas. Sarežģīti koherences protokoli apstrādā kešatmiņas rindu anulēšanu un atjaunināšanu, kad cits kodols modificē datus, kas pievieno iekšējo datplūsmu un var ietekmēt efektīvo latentumu.
Arī iekšējai arhitektūrai ir sava loma. Monolītā dizainā, piemēram, daudzos Intel Core procesoros, visi kodoli piekļūst vienai L3 kešatmiņai ar diezgan vienādu latentumu. Čipletu vai MCM arhitektūrās, piemēram, pirmās paaudzes AMD Ryzen, L3 kešatmiņa ir organizēta blokos (CCX, CCD), un daži kodoli var tieši piekļūt tikai daļai no L3 kešatmiņas, radot papildu latentumu, pārejot no viena bloka uz citu.
Kešatmiņas latentums salīdzinājumā ar RAM: frekvence, laiks un kopne
Ja informācija neatrodas kešatmiņā, spēlē lomu RAM . Šeit bieži tiek jaukti divi jēdzieni: latentums un frekvence. Frekvence (parasti izteikta MT/s vai MHz) norāda, cik daudz datu var pārsūtīt sekundē, savukārt latentums (ns vai izmantojot laikus, piemēram, CL16, CL30 utt.) norāda, cik ilgs laiks nepieciešams, lai piegādātu pirmo datu vienību.
RAM ar augstām frekvencēm, bet ļoti augstu latentumu var piedāvāt labu joslas platumu, bet sliktāku reakcijas laiku, kas nelabvēlīgi ietekmē tādus latentuma jutīgus procesus kā spēles vai noteiktas darba slodzes bez secīgas piekļuves. Turpretī moduļi ar zemāku laiku uzlabo pirmās piekļuves ātrumu, pat ja to neapstrādātais joslas platums nav tik iespaidīgs.
Svarīgs ir arī kopnes platums starp centrālo procesoru un operatīvo atmiņu . Vairumā galddatoru platformu katram atmiņas kanālam ir 64 bitu kopne, un ar divkanālu konfigurāciju tas palielinās līdz 128 efektīviem bitiem, dubultojot datu apjomu, kas var vienlaikus pārvietoties starp procesoru un operatīvo atmiņu.
Jo efektīvāka ir frekvences, latentuma un kopnes platuma kombinācija , jo mazāk sāpīga būs kešatmiņas kļūme. Pat ja tā, neviena pašreizējā RAM nevar sasniegt L1, L2 vai L3 kešatmiņas latentuma un joslas platuma rādītājus, tāpēc prioritāte joprojām ir kešatmiņas sasniegumu maksimizēšana.
Scratchpad RAM salīdzinājumā ar automātisko kešatmiņu
Procesora iekšpusē mēs atrodam ne tikai aparatūras pārvaldītas automātiskās kešatmiņas. Dažos dizainos ir iekļauta arī Scratchpad RAM — ļoti ātras iekšējās atmiņas veids, kas atšķirībā no kešatmiņas nav pašpārvaldīta.
Atšķirība ir skaidra: kešatmiņa caurspīdīgi replicē datu rindas tuvu izmantotajām adresēm, ievērojot iekšējos algoritmus, un programmētājam nav tiešas kontroles pār to. Turpretī Scratchpad RAM darbojas kā maza lokāla RAM, kur programmatūra pati izlemj, kādus datus glabāt, kā tos organizēt un kad tos notīrīt.
Šī pieeja ir biežāk sastopama iegultajos procesoros, DSP un dažos GPU, kur nepieciešami ļoti paredzami piekļuves modeļi un jāizvairās no automātiskās kešatmiņas nenoteiktības. Galddatoros un serveros gala lietotājs reti tieši mijiedarbojas ar Scratchpad RAM.
Kešatmiņas latentums, veiktspējas testi un interesanti efekti
Salīdzinošo testu pasaulē ir ierasts mērīt kešatmiņas latentumu nanosekundēs un joslas platumu GB/s katram līmenim (L1, L2, L3), izmantojot tādus rīkus kā AIDA64 vai izstrādājot savus testus C++ valodā, kas veic specifiskas lielu masīvu skenēšanas.
Šie testi var atklāt interesantas uzvedības pazīmes. Piemēram, mērot L2 un L3 lasīšanas joslas platumu šķietami dīkstāvē esošā sistēmā, var novērot, ka L2 vērtības dažreiz samazinās no aptuveni 80 GB/s līdz aptuveni 60 GB/s , un L3 vērtības var samazināties no aptuveni 45 GB/s līdz nedaudz vairāk par 35 GB/s bez redzama iemesla.
Bieži sastopams skaidrojums ir ierobežošana jeb dinamiskas izmaiņas centrālā procesora iekšējā frekvencē un jaudas stāvokļos. Tomēr ir scenāriji, kad, atverot uzraudzības rīku, piemēram, HWINFO, rādītāji maģiski atgriežas pie "labām" vērtībām. Kad rīks tiek aizvērts, rādītāji atkal svārstās uz leju.
Parasti tādas programmas kā HWINFO uztur centrālo procesoru augstākas veiktspējas stāvokļos , piespiežot stabilākas frekvences un neļaujot iekšējā gredzena vai kešatmiņas daļām pāriet dziļā miega režīmos. Ja etalontests tiek palaists bez jebkādām citām aktivitātēm, procesors mēdz taupīt enerģiju, kas var periodiski samazināt izmērīto efektīvo joslas platumu, pat ja vidējā latentuma vērtība būtiski nemainās.
Šādos gadījumos ir ierosināti risinājumi, piemēram, "keep-alive" pavediena uzturēšana , kas veic nelielu darbu, lai novērstu centrālā procesora pāreju miega režīmā, taču ne vienmēr ir viegli reproducēt uzraudzības rīka efektu, jo katrai mikroarhitektūrai ir savs miega stāvokļu kopums un iekšējās politikas.
Kešatmiņa un spēļu veiktspēja
Videospēlēs L3 kešatmiņai ir izšķiroša nozīme. Daudzas spēļu darba slodzes ievērojami gūst labumu no iespējas uzglabāt vairāk datu un instrukciju tuvāk centrālajam procesoram (CPU) , sākot no ainu struktūrām līdz fizikas datiem un spēles loģikai. Jo mazāk RAM piekļuves gadījumu, jo stabilāks ir kadru ātrums (FPS) un mazākas kadru ātruma svārstības.
Procesors ar dāsnu un labi izmantotu L3 kešatmiņu var piedāvāt ievērojamus kadru ātruma stabilitātes uzlabojumus, īpaši mūsdienu spēlēs, kas apstrādā lielu skaitu objektu un veic daudz atkārtotu vaicājumu datu struktūrām. Tā vietā, lai pastāvīgi piekļūtu RAM (kas ir daudz lēnāka un ar lielāku latentumu), centrālais procesors var apkalpot lielāko daļu pieprasījumu tieši no savas L3 kešatmiņas.
Tomēr kešatmiņa brīnumus nedara. CPU ar nelielu kodolu skaitu, zemu IPC un pieticīgām frekvencēm joprojām būs ierobežots pat ar milzīgu L3 kešatmiņas apjomu. Spēļu uzvarošā kombinācija parasti ir augsts IPC, laba frekvence, pietiekama kešatmiņa un ātra RAM ar zemu latentumu , lai viss komplekts samazinātu sastrēgumus.
Kad tiek palaista prasīga spēle, ja to mēra paralēli ar tādu etalonu kā AIDA64, var redzēt, kā strauji palielinās kešatmiņas piekļuves . Daudzas no mikroraustīšanās, kas pamanāmas dažās spēlēs, rodas kešatmiņas kļūmju dēļ, kas piespiež sistēmu piekļūt RAM, vai pavedienu izmaiņu dēļ, kas pārtrauc noteikto datu lokalizāciju.
AMD 3D V-kešatmiņa un sacensība par lielāku L3 apjomu
Lai pārvarētu fiziskos ierobežojumus tam, ko var integrēt L3 kešatmiņā uz viena plakana silīcija gabala, AMD ieviesa savu 3D V-Cache tehnoloģiju , kas ietver papildu L3 kešatmiņas mikroshēmas vertikālu novietošanu virs procesora CCD (čipa). Tas ievērojami palielina L3 kešatmiņas ietilpību, nepalielinot mikroshēmas bāzes izmēru.
Ryzen procesori ar X3D sufiksu, piemēram, Ryzen 7 7800X3D vai 7950X3D, šo ideju īsteno līdz galam. Piemēram, 7800X3D apvieno 32 MB L3 kešatmiņas pamata CCD ar vēl 64 MB sakrautu atmiņu, kopā nodrošinot 96 MB L3 kešatmiņas, kas pieejama šim kodolu komplektam. 7950X3D iet vēl tālāk ar 128 MB L3 kešatmiņas, papildus 1 MB L1 kešatmiņas un 16 MB L2 kešatmiņas, kas sadalīta starp visiem tā kodoliem.
Ietekme uz spēlēm ir milzīga, jo kešatmiņas saspiešanas rādītāji strauji pieaug , samazinot nepieciešamību piekļūt RAM daudzām struktūrām, kas iepriekš nevarēja pilnībā ietilpt L3 kešatmiņā. Tas izskaidro, kāpēc šie X3D modeļi ir kļuvuši par tīras spēļu veiktspējas etalonu, pat salīdzinot ar centrālajiem procesoriem ar vairāk kodoliem vai nedaudz augstāku pulksteņa frekvenci.
Pagaidām tā galvenais konkurents Intel nav atkārtojis identisku risinājumu. Uzņēmums ir norādījis, ka pagaidām tas dod priekšroku koncentrēties uz līdzsvarotu kopējo veiktspēju , nevis uz spēlēm orientētu pieeju, piemēram, lieliem sakrautas L3 kešatmiņas blokiem. Tas neliedz tam pakāpeniski palielināt savu kešatmiņu apjomu nākamajās paaudzēs, taču nešķiet, ka tas īstermiņā ieviesīs tieši tādu pašu V-Cache shēmu.
Kā redzēt, cik daudz kešatmiņas ir jūsu procesoram
Ja vēlaties uzzināt, kāda ir jūsu centrālā procesora L1, L2 un L3 kešatmiņa, nemeklējot tehnisko dokumentāciju, viens no ātrākajiem veidiem ir izmantot tādus rīkus kā CPU-Z operētājsistēmā Windows. Šī bezmaksas programma īpašās cilnēs parāda katra kešatmiņas līmeņa izmērus, kā arī kodolu, pavedienu un citu atbilstošu datu skaitu.
Vēl viena iespēja ir apmeklēt ražotāja oficiālo vietni (Intel ARK, AMD produktu lapas utt.), lai gan bieži vien tikai L3 kešatmiņa ir skaidri detalizēta, un, lai atrastu L1 un L2 kešatmiņu, ir jārokas cauri tehniskajiem dokumentiem. Specializētu plašsaziņas līdzekļu pārskatos un analīzēs šī informācija parasti tiek sniegta arī detalizēti, kā arī latentuma un joslas platuma etaloni.
RAM un kešatmiņas izvēle un lietderīga izmantošana
Kešatmiņa var maskēt daudzus RAM trūkumus, bet ne visus. Veidojot datoru, ir svarīgi izvēlēties RAM ar atbilstošu frekvenci, latentumu un ietilpību paredzētajam lietojumam. Dators biroja darbam vai nelielai pārlūkošanai var labi darboties ar 8–16 GB un vidējas klases moduļiem, savukārt spēlēm un video rediģēšanai parasti ieteicams 16 GB vai 32 GB.
Vienmēr ieteicams pārbaudīt RAM saderību ar mātesplati un centrālo procesoru (DDR3, DDR4, DDR5 tips, maksimāli atbalstītie ātrumi, XMP/EXPO profili utt.). Tāpat ir ieteicams atrast līdzsvaru starp augstu frekvenci un saprātīgu laiku, nevis koncentrēties tikai uz uzkrītošu MHz skaitli.
Lai maksimāli izmantotu atmiņu un kešatmiņu, ir ļoti noderīgi atbrīvot sistēmu no nevajadzīgām fona programmām , atjaunināt BIOS un draiverus, kā arī intensīvi noslogotos datoros dzēst pagaidu failus un pārlūkprogrammas kešatmiņu, kas vairs nekalpo mērķim. Jebkas, kas samazina RAM un CPU slodzi, palīdz atbrīvot šos ātros resursus tam, kas patiešām ir svarīgs.
BIOS līmenī automātisko atmiņas profilu (XMP, DOCP, EXPO) iespējošana parasti ir vienkāršs veids, kā nodrošināt, ka RAM darbojas ar ražotāja solīto ātrumu, izvairoties no konservatīvu vērtību ievērošanas, kas ierobežo joslas platumu.
Izpratne par kešatmiņas latentuma darbību, tās L1/L2/L3 hierarhiju, saistību ar RAM un tādām tehnoloģijām kā 3D V-Cache ļauj nolasīt centrālā procesora specifikācijas un salīdzināt rezultātus jaunā gaismā: papildus GHz un kodolu skaitam liela daļa sistēmas plūstamības tiek izlemta tajās dažās nanosekundēs, kas procesoram nepieciešamas, lai atrastu vai neatrastu datus tuvākajā atmiņā.